Merituulivoimaloiden kelluvien perustusten soveltuvuus Pohjanlahden olosuhteisiin

Abstract

Uusiutuvien energialähteiden käyttö on lisääntymässä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ja kasvavan sähkönkulutuksen vuoksi. Merituulivoima on kustannustehokkaana uusiutuvana energialähteenä yhä merkittävämmässä asemassa tulevaisuudessa.

Tässä kandidaatintyössä tarkasteltiin merituulivoimaloiden kelluvien perustusten soveltuvuutta Pohjanlahden olosuhteisiin. Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena, jossa hyödynnettiin alan tieteellisiä artikkeleita, kirjallisuutta, verkkojulkaisuja sekä raportteja.

Tutkimuksessa tarkasteltiin merituulivoiman nykytilaa merialuesuunnitelman kautta ja tutkittiin merituulivoiman tulevaisuudensuunnitelmia Suomessa. Työssä esiteltiin kelluvien merituulivoimaloiden nykytilaa maailmalla sekä tarkasteltiin neljää erilaista kelluvaa perustustyyppiä. Kelluvien perustustyyppien etuja ja rajoituksia tutkittiin eri näkökulmista, ja lopuksi esiteltiin Pohjanlahden maaperä- ja ilmasto-olosuhteita sekä tarkasteltiin jään esiintymistä Pohjanlahdella.

Tutkimuksen tuloksena pääteltiin, että kelluvien perustusten soveltuvuuteen Pohjanlahdelle eniten vaikuttavia tekijöitä olivat asennussyvyys sekä jään vaikutukset merituulivoimalan toimintaan ja rakenteisiin. Asennussyvyys on erityisen tärkeä asia Pohjanlahtea ajatellen, sillä vesistö on suurelta osin matala. Kelluvat perustukset vaativat tyypistä riippuen noin jopa 100 m vesisyvyyden, joten esimerkiksi spar-perustusta voidaan hyödyntää vain syvimmillä alueilla. Toisaalta proomua voidaan hyödyntää hyvinkin matalilla paikoilla, sillä se vaatii vain 30 m vesisyvyyden. Asennussyvyys on siis merkittävä tekijä kelluvien perustusten soveltuvuutta ajatellen. Jään vaikutukset tuulivoimalan toimintaan ovat myös merkittäviä, joten jää pitää ottaa suunnittelussa huomioon.

Työn pohjalta jatkotutkimusmahdollisuuksiksi saatiin vielä tarkemmin jään aiheuttamat vaikutukset kelluvan merituulivoimalan toimintaan käytännössä. Myös kelluvien merituulivoimaloiden ympäristövaikutusten tarkempi tutkiminen on ajankohtainen jatkotutkimuskysymys, sillä ne ovat tällä hetkellä oletuksia, jotka perustuvat lähinnä kiinteäperusteisiin merituulivoimaloihin ja maalla oleviin tuulivoimaloihin.